省煤器与空气预热器(1)

❖ 省煤器能自疏水，进口联箱上装有疏水、锅炉充水 和酸洗的管座，并带有相应的阀门。
❖ 在BMCR时，通过省煤器的烟气平均流速不超过
9m/s。
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尾部竖井的前、后分竖井的下部各装有一级省煤器，省
煤器为顺列布置，以逆流方式与烟气进行热交换
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❖ 省煤器布置在双烟道的下部，省煤器以顺列 布置，以逆流方式与烟气进行换热。
❖ 因此，省煤器的作用不仅是省煤，实际上已成为现代锅炉中 不可缺少的一个组成部件。
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❖ 省煤器的型式和布置：
❖ 分类：沸腾式、非沸腾式 ❖ 材料：铸铁、钢管（氧腐蚀－除氧） ❖ 结构：φ28～51蛇形管 ❖ 排列：错列、顺列 ❖ 流程：水平布置、逆流 ❖ 布置：垂直前墙、平行前墙 ❖ 水速：金属温度、氧腐蚀（>0.5m/s) ❖ 烟速：积灰（>6m/s)、磨损（<10m/s） ❖ 蛇形管：光管、扩展表面管（鳍片管、肋片管和膜式受热面：
❖ 由于烟气的容积流量比空气大，烟气流通面积占 有转子总截面的50％左右，空气流通面积仅占30 ％～40％，其余部分为两者的密封区。
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❖ 一般的二分仓式回转空气预热器， 空气只有一个通道，出口热空气 具有相同的温度和压力，因此供 燃烧用的二次风与供送粉、干燥 和燃烧用的一次风也是温度和压 力相同的空气。
强化换热、减轻磨损）
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垂直前、后墙布置：管组 支吊比较容易，容易达到水 速的要求，但对飞灰磨损不 利，烟气自水平烟道到尾部 烟道经过转弯，大部分灰粒 集中在炉子的后墙，烟速也 高，所有的蛇形管靠后墙的 弯头都易磨损。 一般煤粉炉应采用蛇形管 平行后墙布置方案，磨损最 严重的仅是靠后墙的几排管 子，便于更换。 为了达到水速的要求可以 采 用 （ c） 图 所 示 蛇 形 管 平 行于后墙，双面进水布置。
❖ 空气预热器作用：
1 降低排烟温度，提高锅炉效率
2 改善着火条件，强化燃烧过程，减少不完全燃烧热损失
3 提高炉膛温度，强化炉膛辐射换热、减少水冷壁受热面
4 给制粉系统提供干燥剂
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空气预热器型式
❖ 分类：传热式（管式）、蓄热式（回转式）
❖ 大型锅炉通常采用回转式空气预热器
❖ 回转式特点：
第六章 省煤器和空气预热器
在锅炉尾部烟道的最后，烟气温度仍有 400 ℃左右，为了 最大限度地利用烟气热量，大型锅炉在尾部烟道都布置一 些低温受热面，通常包括省煤器和空气预热器。
❖问题：低温腐蚀、飞灰磨损、积灰
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一、 省煤器
❖ 省煤器的作用
❖ 给水在进入锅炉前，利用烟气的热量对之进行加热，同时降 低排烟温度，提高锅炉效率，节约燃料耗量；
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某厂省煤器布置
❖ 王曲电厂（上锅600MW）
❖ 省煤器管束采用光管，顺列布置。省煤器为连续管 圈可疏水型，无向下流的水回路。
❖ 省煤器设计中考虑灰粒磨损保护措施，省煤器管束 与四周墙壁间装设防止烟气偏流的阻流板；管束上 还设有可靠的防磨装置。
❖ 在吹灰器有效范围内，省煤器设有防磨护板，以防 止吹坏管子。
❖ 圆筒形外壳的顶部和底部上、下对应地分隔成烟 气流通区、空气流通区和密封区（过渡区）三部 分、烟气流通区与烟道相连，空气流通区与风道 相连，密封区中既不流通烟气，也不流通空气， 因而烟气与空气不会相混。
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❖ 装有受热面的转子由电机通过传动装置带动，以 2～4r/min的转速转动。因此受热面不断地交替通 过烟气流通区和空气流通区，当受热面转到烟气 流通区时，烟气自上而下流过受热面，从而将热 量传给受热面（蓄热板），当它转到空气流通区 时，受热面又把积蓄的热量传给自下而上流过的 空气，这样循环下去，转子每转动一周，就完成 一个热交换过程 。
式回转式空气预热器。可编辑版
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受热面转动的回转式空气预热器
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❖ 二分仓回转式空气预热器由圆筒形的转子和固定 的圆简形外壳、烟风道以及传动装置所组成。
❖ 圆筒形外壳和烟风道均不转动，而内部的圆筒形 转子是转动的，受热面装于可转动的圆筒形转子 之中
❖ 转子被分成若干个扇形仓格，每个仓格内装满了 由波浪形金属薄板制成的作为受热面的传热元件 （蓄热板）
❖ 给水经省煤器的入口汇集联箱分别供至前后 的省煤器入口联箱。省煤器向上形成共 4 排 吊挂管，用于吊挂尾部烟道中的水平过热器 和水平再热器。
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二、空气预热器
❖ 空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的 一种热交换装置。由于它工作在烟气温度最低的区域，回收 了烟气热量，降低了排烟温度，因而提高了锅炉效率。同时 由于燃烧空气温度的提高，有利于燃料的着火和燃烧，减少 燃料不完全燃烧热损失。
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✓ 结构紧凑
✓ 节省钢材
✓ 布置灵活方便
✓ 耐腐蚀性好
✓ 漏风量大：一般8～10, 密封不好时20~30%
✓ 结构复杂、制造工艺高、运行维护、检修
❖ 回转式空气预热器布置型式：垂直轴和水平轴布置； 垂直轴布置形式的回转式空气预热器又分为受热面 转动和风罩转动两种形式，通常受热面转动的是容
克式回转空气预热器，而风罩转动的则是罗特缪勒
❖ 但现代电站锅炉根据燃烧的需要， 对一、二次风要求的风量、风温 及压力是不同的，因此出现了三 分仓的受热面转动回转式空气预 热器，它有两股空气进入预热器， 分别流过被烟气加热的波形板受 热面，以得到不同的风温。
❖ 给水流入蒸发受热面前，先被省煤器加热，降低了炉膛内传 热的不可逆热损失，提高了经济性；
❖ 降低锅炉造价：采用省煤器取代部分蒸发受热面，减少水在 蒸发受热面的吸热量，也就是以管径较小、管壁较薄、传热 温差较大、价格较低的省煤器代替部分造价较高的蒸发受热 面。
❖ 改善汽包工作条件：进汽包水温升高，减少汽包壁温与给水 温差，减小热应力。
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螺旋型鳍片管
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❖ 省煤器按布置方式可分为错列布置和顺列布 置。
❖ 错列布置结构紧凑，传热系数较大，但加大 了管子的磨损。顺列布置则可以减轻省煤器 磨损，且易于清灰。
❖ 大型锅炉一般采用纵向鳍片管、螺旋型鳍片 管和整焊膜式受热面制造省煤器，以增大烟 气侧的换热面积，节约金属耗量，降低管组 高度和减小烟气侧阻力，并可减轻省煤器磨 损。